CN201187919Y - 多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器，包括一板翅式间接蒸发冷却器，板翅式间接蒸发冷却器冷却器机芯由预冷器和冷却器构成，预冷器的上面还设置有直接蒸发冷却器，预冷器上部通过风管与直接蒸发冷却器底部相连通，还包括预冷器、冷却器、直接蒸发冷却器各自以及之间连通的供水系统。本实用新型的蒸发冷却器通过接近空气露点的水和接近露点的二次空气进行热湿交换，使得出风温度进一步逼近露点，使布水更均匀，热湿交换效率大大提高。

Description

多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，涉及一种适用于空调的蒸发冷却器，具体涉及一种多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器。

背景技术

近年来，空调作为调节建筑物室内环境和空气品质的有效手段，得到了前所未有的快速发展。但机械式空调能耗高，并使用对环境有污染的CFC作为冷媒。在能源日渐短缺、环境污染日趋严重的今天，机械式空调的生产和使用受到很大的限制。为了满足人们在生活、工作、学习等各个方面的需要，急需开发节能、环保、健康、经济型的空调制冷设备。

蒸发冷却技术凭借其在节能、环保、经济及改善室内空气品质方面的独特优势，成为空调领域的首选技术，并据此开发出普通蒸发冷却器。

露点间接蒸发冷却技术能将空气温度降低到湿球温度以下，现有露点板翅式间接蒸发冷却器，以普通蒸发冷却器为基础，仅对其空气侧和换热器流道进行了改进，换热效率较低，经该露点板翅式间接蒸发冷却器处理的空气的温度距露点温度还有一定的差距，需要进一步对其进行优化设计。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多孔陶瓷露点板翅式间接蒸发冷却器，不仅提高换热效率，而且在保证空气含湿量不变的情况下，能提供逼近露点温度的空气。

本实用新型所采用的技术方案是，多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器，包括一板翅式间接蒸发冷却器，板翅式间接蒸发冷却器冷却器机芯由预冷器和冷却器构成，预冷器的上面还设置有直接蒸发冷却器，预冷器上部通过风管与直接蒸发冷却器底部相连通，还包括预冷器、冷却器、直接蒸发冷却器各自以及之间连通的供水系统，

供水装置包括预冷器上、下部分别设置的淋水管B和蓄水池A、冷却器上、下部分别设置的淋水管C和蓄水池B和直接蒸发冷却器上、下部分别设置的淋水管A和蓄水池C，蓄水池A通过水泵A和管道与淋水管A连接，蓄水池B通过水泵B和管道与淋水管C、淋水管B连接；

预冷器中，在淋水管B的下面设置有多孔陶瓷板B；

冷却器中，在淋水管C的下面设置有多孔陶瓷板A。

本实用新型的特点还在于，

预冷器中，空气通道由多个并排设置的多孔陶瓷材料制成的隔层A组成，隔层A的一面粘贴有同种多孔陶瓷材料制成的薄膜，隔层A布置时，使多孔陶瓷面和多孔陶瓷面相对、薄膜面和薄膜面相对，薄膜面相对布置的隔层之间构成一次空气通道，多孔陶瓷面相对布置的隔层A之间构成二次空气通道A，构成一次空气通道A的隔层A的内部粘结有水平波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道，构成二次空气通道A的隔层A的内部粘结竖直波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道。

冷却器中，空气通道由多个并排设置的多孔陶瓷材料制成的隔层B组成，隔层B的下部并排设置有多个通孔，隔层B的下部、空气流向的末端设置有挡板，隔层B的一面粘贴有同种多孔陶瓷材料制成的薄膜，隔层B布置时，使多孔陶瓷面和多孔陶瓷面相对、薄膜面和薄膜面相对，薄膜面相对布置的隔层B之间构成一次空气通道B，多孔陶瓷面相对布置的隔层B之间构成二次空气通道B，构成一次空气通道B的隔层B的内部粘结有水平波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道，构成二次空气通道B的隔层B的内部粘结竖直波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道。

其中通孔的直径为5～8mm。

直接蒸发冷却器内，填料为多孔陶瓷填料。

在直接蒸发冷却器内淋水管A上部设有挡水板。

本实用新型间接蒸发冷却器与现有技术相比，具有如下特点：

(1)预冷段、冷却段内的机芯和多孔陶瓷板以及直接蒸发冷却器的填料全部采用多孔陶瓷材料，可以保留水分和进行高效的热湿交换。

(2)该露点间接蒸发冷却器由预冷段、冷却段和直接蒸发冷却器构成。进入直接蒸发冷却器的空气是经预冷段预冷的部分一次空气，以制取接近空气的露点温度的水。冷却段内一次空气通道中下部有穿孔，使得部分空气进一步预冷后再依次从穿孔中进入湿通道成为二次空气，温度逐渐接近露点。

(3)直接蒸发冷却器内，经预冷段预冷的部分一次空气由下往上，而水由上往下淋，二者形成逆流，同时与水进行热湿交换的空气的基准温度降低，使得水温接近空气的露点温度，其湿球效率可达100％以上，露点效率接近100％。

(4)预冷段、冷却段内设置多孔陶瓷板，利用多孔陶瓷的毛细作用，将淋水管淋下来的水，经过多孔陶瓷板疏导分散后均匀布水，然后落到机芯的二次空气流道里，使热湿交换能够充分进行。

附图说明

图1是本实用新型间接蒸发冷却器的结构示意图；图中，a是主视图，b是主视图中沿A-A线的截面视图；

图2是本实用新型间接蒸发冷却器中隔层A与波纹状多孔陶瓷片组合的结构示意图；

图3是本实用新型间接蒸发冷却器中隔层B与波纹状多孔陶瓷片组合的结构示意图。

图中，1.一次空气通道A，2.二次空气通道A，3.多孔陶瓷板A，4.淋水管A，5.通孔，6.风管，7.多孔陶瓷填料，8.挡水板，9.风机，10.水泵A，11隔板，12.蓄水池A，13.隔层A，14.隔层B，15.挡板，16.淋水管B，17.多孔陶瓷板B，18.淋水管C，19.蓄水池B，20.水泵B，21.一次空气通道B，22.二次空气通道B，23.蓄水池C。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型间接蒸发冷却器的结构，如图1所示。板翅式间接蒸发冷却器机芯由预冷器和冷却器组成，预冷器的上面设置有直接蒸发冷却器，还包括各部分各自的供水系统以及之间的管路系统。预冷器和直接蒸发冷却器可以制成整体，预冷器与直接蒸发冷却器通过风管6相通，冷却器与预冷器可以整体制作，也可以单独制作。

直接蒸发冷却器包括自上而下设置的风机、挡水板8、淋水管A4和多孔陶瓷填料7。

预冷器包括由上而下设置的风机、淋水管B16、多孔陶瓷板B17、空气流道和蓄水池A12。空气流道由间隔设置的隔层A13和波纹状陶瓷材料片构成，隔层A13为方形片状，用多孔陶瓷材料制成，一面粘贴同种陶瓷材料制成的薄膜。

相邻的隔层A13，固结有薄膜的面两两相对设置，或者是没有固结薄膜的面两两相对设置。相对的固结有薄膜的两个面之间设置有多个流道方向与进风方向相同的波纹状多孔陶瓷片，形成一次空气通道A1；相对的没有贴薄膜的两个面之间设置有多个流向与进风方向垂直的波纹状多孔陶瓷片，形成二次空气通道A2，其结构如图2所示。

冷却器包括由上而下设置的风机9、淋水管C18、多孔陶瓷板A3、空气通道和蓄水池B19。

冷却器的空气通道由间隔设置的隔层B14和波纹状多孔陶瓷片组成，隔层B14为方形片状，用多孔陶瓷材料制成，一面粘贴同种陶瓷材料制成的薄膜。隔层B14的底部沿进风方向开有一排通孔5，通孔5的直径为5mm～8mm，该流道沿进风方向的末端设置有挡板15。

相邻的隔层B14，固结有薄膜的面两两相对设置，或者是没有固结薄膜的面两两相对设置。相对的固结有薄膜的两个面之间设置有多个流道方向与进风方向一致的波纹状多孔陶瓷片，形成冷却段的一次空气通道B21；该通道与预冷段的一次空气通道A1相通；相对的没有贴薄膜的两个面之间设置有多个流道方向与进风方向垂直的波纹状多孔陶瓷片，形成冷却段的二次空气通道B22，通孔5的方向与进风方向垂直，其结构如图3所示。

水路系统包括蓄水池A12、蓄水池B19、蓄水池C23、淋水管A4、淋水管B16和淋水管C18，还包括连接蓄水池A12与淋水管A4的管路及管路上设置的水泵A10，以及连接蓄水池B19和淋水管B16的管路与管路上设置的水泵B20。蓄水池A12与蓄水池B19之间设置有隔板11，水泵A10通过管道与淋水管A4连接。

本实用新型间接蒸发冷却器采用的部分材料和结构的作用：

通过在多孔陶瓷材料制成的基体上固结一层薄膜得到的隔层，有效阻止了水分的渗透。多孔陶瓷具有低孔隙度，蓄水能力小，能够增强湿热交换，中间夹层都采用波纹状多孔陶瓷片，一次空气通道内水平流向的波纹状多孔陶瓷片能，强化传热。

相邻隔层，相对设置的固结有薄膜的面之间、设置的流道方向与进风方向一致的波纹状多孔陶瓷片，在形成一次空气通道的同时，可防止水进入一次空气通道，该一次空气通道为干通道，增强气流的扰动，强化传热，且波纹状多孔陶瓷片上的流道各自独立，使得各流道中流动的空气不相混合。

相邻隔层，相对设置的没有固结薄膜的面之间，设置的流道方向与进风方向垂直的波纹状多孔陶瓷片，孔隙度较小，毛细作用较大，在形成二次空气通道的同时，利用多孔陶瓷的毛细作用使水迅速浸润整个二次空气通道，既能增强气流扰动，强化传热传质，又可增大热湿交换面积，保证热湿交换能够充分进行。

隔层B14的外侧流道开有多个5mm～8mm的通孔5，并按进风方向，在该流道的末端设置有挡板15。迫使在该流道内流动的空气通过通孔5，进入二次空气通道B22，沿二次空气通道B22自下而上流动，与来自直接蒸发冷却器的接近空气露点温度的水进行热湿交换，同时对一次空气通道B21内的空气进行冷却，之后，从冷却器上部的排风口排出。二次空气通道B22与一次空气通道B21相垂直，这样的结构设计，使一次空气无论在横向还是纵向都形成了温度梯度。该段的通孔5和波纹状多孔陶瓷片流道16使得部分一次空气在被冷却之后作为二次空气，成为冷却空气，这样在不同位置穿孔进入二次通道的空气温度就不同，与来自直接蒸发冷却器的接近空气露点温度的水进行热湿交换后的最终湿球温度会逐渐降低，最终低于露点温度，那么被冷却的一次空气将逼近露点温度，其湿球效率可达100％以上，露点效率接近100％。

布水方面，预冷器和冷却器内，采用淋水管与多孔陶瓷板结合的布水方式，利用多孔陶瓷板将水疏导分散，均匀布水，使水均匀地布置在二次空气通道上，并落入二次空气通道内。

淋水管和空气通道之间采用多孔陶瓷板，直接蒸发冷却器的填料采用多孔陶瓷填料7，热湿交换效果更好。

预冷器和冷却器内，一次空气自左向右，二次空气由下而上，一次空气与二次空气为交叉流；水在二次空气通道内由上往下浸润多孔陶瓷壁面，二次空气与水形成逆流；一次空气与水亦实现逆流。

本实用新型间接蒸发冷却器的工作过程：

启动系统，室外新风分两路进入预冷器，一路直接进入一次空气通道A1；另一路通过预冷器下部设置的进风口进入二次空气通道A2，在二次空气通道A2内与由上而下流动的水逆流并进行热湿交换，同时对一次空气通道A1内的空气进行冷却，之后，从预冷器上部设置的出风口排出。

经预冷器预冷的空气，一部分进入冷却器的一次空气通道B21，在一次空气通道B21内，空气沿波纹状陶瓷片的流道向排风口流动，进入设置通孔5的流道的空气，遇到挡板15的阻挡，空气被迫通过通孔5，进入垂直设置的二次空气通道B22，成为二次空气，与淋水管C18喷淋的来自直接蒸发冷却器的蓄水池C23的接近空气露点温度的自上而下的水，逆向流动并进行热湿交换，同时对依次空气通道内的空气再次进行冷却，之后从冷却器上部的排风口排出。

经预冷器预冷的另一部分空气通过风管6从下部进入直接蒸发冷却器，与来自预冷器蓄水池A12的水在多孔陶瓷填料7中进行热湿交换，由于空气经过预冷，温度较低，与其进行热交换的水，温度接近空气的露点温度，该温度的水通过重力作用落入直接蒸发冷却器底部设置的蓄水池C23，然后，通过管路，进入淋水管C18，并喷淋到冷却器的多孔陶瓷板A3的上面，经过多孔陶瓷板A3的疏导分散，均匀布水，下落到二次空气通道B22内，并与该通道内的空气进行热湿交换，温度升高，之后，落入蓄水池B19。

蓄水池B19内的温度较高的水，经水泵B20输送到淋水管B16，喷淋到多孔陶瓷板B17的上面，经多孔陶瓷板B17疏导分散，均匀布水，下落到预冷器的二次空气通道A2内，并与该通道内的空气进行热湿交换，温度降低，之后，落入预冷器底部设置的蓄水池A12，然后，经水泵A10输送至淋水管A4。

水路系统从冷却器开始供水，淋水落入蓄水池B19，通过水泵B20将水供到预冷器，再通过水泵A10将蓄水池A12中的水输送到预冷器上部的直接蒸发冷却器，预冷器和冷却器之间的蓄水池用隔板11隔开，池中水不相混合。即用最冷的水先来冷却温度最低的一次空气，再将升温的水往前冷却温度较高的一次空气。因此，整个水路系统中，水是自右往左供，供水与一次空气实现逆流。

Claims (6)

1.一种多孔陶瓷板翅式间接蒸发冷却器，包括一板翅式间接蒸发冷却器，其特征在于，所述的板翅式间接蒸发冷却器冷却器机芯由预冷器和冷却器构成，所述预冷器的上面还设置有直接蒸发冷却器，预冷器上部通过风管(6)与直接蒸发冷却器底部相连通，还包括预冷器、冷却器、直接蒸发冷却器各自以及之间连通的供水系统，

所述的供水装置包括预冷器上、下部分别设置的淋水管B(16)和蓄水池A(12)、冷却器上、下部分别设置的淋水管C(18)和蓄水池B(19)和直接蒸发冷却器上、下部分别设置的淋水管A(4)和蓄水池C(23)，所述的蓄水池A(12)通过水泵A(10)和管道与淋水管A(4)连接，所述的蓄水池B(19)通过水泵B(20)和管道与淋水管C(18)、淋水管B(16)连接；

所述预冷器中，在淋水管B(16)的下面设置有多孔陶瓷板B(17)；

所述冷却器中，在淋水管C(18)的下面设置有多孔陶瓷板A(3)。

2.按照权利要求1所述的蒸发冷却器，其特征在于，所述预冷器中，空气通道由多个并排设置的多孔陶瓷材料制成的隔层A(13)组成，隔层A(13)的一面粘贴有同种多孔陶瓷材料制成的薄膜，隔层A(13)布置时，使多孔陶瓷面和多孔陶瓷面相对、薄膜面和薄膜面相对，薄膜面相对布置的隔层(13)之间构成一次空气通道(1)，多孔陶瓷面相对布置的隔层A(13)之间构成二次空气通道A(2)，构成一次空气通道A(1)的隔层A(13)的内部粘结有水平波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道，构成二次空气通道A(2)的隔层A(13)的内部粘结竖直波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道。

3.按照权利要求1所述的蒸发冷却器，其特征在于，所述冷却器中，空气通道由多个并排设置的多孔陶瓷材料制成的隔层B(14)组成，隔层B(14)的下部并排设置有多个通孔(5)，隔层B(14)的下部、空气流向的末端设置有挡板(15)，隔层B(14)的一面粘贴有同种多孔陶瓷材料制成的薄膜，隔层B(14)布置时，使多孔陶瓷面和多孔陶瓷面相对、薄膜面和薄膜面相对，薄膜面相对布置的隔层B(14)之间构成一次空气通道B(21)，多孔陶瓷面相对布置的隔层B(14)之间构成二次空气通道B(22)，构成一次空气通道B(21)的隔层B(14)的内部粘结有水平波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道，构成二次空气通道B(22)的隔层B(14)的内部粘结竖直波纹状多孔陶瓷片，形成独立的小流道。

4.按照权利要求3所述的冷却器，其特征在于，所述通孔(5)的直径为5～8mm。

5.按照权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器内，填料为多孔陶瓷填料(7)。

6.按照权利要求1所述的冷却器，其特征在于，在直接蒸发冷却器内淋水管A(4)上部设有挡水板(8)。

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